专利名称：金属封闭成套开关设备局部放电检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属检测设备，主要涉及局部放电检测装置，特别是对高压开关设备局部放电的检测的结构改进。。
背景技术：
l(T35kV等金属封闭成套开关设备广泛用于各个变电站，这些开关设备安全可靠地运行，决定了供电的可靠性和安全性，在供电系统中占有举足轻重的地位。电气设备在长期运行中必然存在电的、热的、化学的及异常状况下形成的绝缘劣化，导致电气绝缘強度降低，甚至发生故障。近年来在配网中的许多突发事故，多是设备绝缘问题所致。开关柜绝缘方面的故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，CT闪 络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。目前对于金属封闭成套开关设备绝缘状况的检测主要有停电检修、红外测温、超高频在线监测等几种方式。由于开关设备有时不能按照周期停电，再进行停电检修，导致开关设备内的部分设备长期处于失修、失控状态，威胁着供电安全，而且对于两次停电检修期间的设备绝缘状态无法了解，不能及时发现故障。金属封闭成套开关设备将电气设备安装在封闭的柜体内，要求巡检人员看内部电气设备或以红外测温都很难发挥作用。超高频在线监测则是采用在线监测的方式，每面柜体内需安装多个UHF传感器，对于数量庞大的金属封闭成套开关设备，不适合采用在线监测手段。
发明内容本实用新型的目的是，提供为了解决金属封闭成套开关设备局部放电有效进行带电检测的设备，要解决的技术问题是，提出用于检测金属封闭成套开关设备局部放电的技术方案，实现开关设备局部放电的检测与测量。本实用新型的具体内容是，金属封闭成套开关设备局部放电检测装置包括，壳体，与壳体相联、拾取待检测信号的传感器，固定于壳体、接受传感器输出的处理电路，接受处理电路输出、显示检测结果的显示部件，联接、调节、控制与固定上述电路的部件。其中所述传感器包括暂态对地电压(TEV)传感器和超声波传感器，处理电路包括依次相联的信号调理电路、数据采集単元、数据存储単元，和分别与上述电路相联的控制単元的主机电路，显示部件包括显示单元电路与信号转换显示器。这样，暂态对地电压(TEV)传感器和超声波传感器，可以分别采集金属封闭成套开关设备局部放电过程中，产生的地电波信号和超声波信号，以从不同方面感受并传递局部放电信号，便于发明装置输出更全面地显示信号；主机电路的各单元电路用以处理由传感器采集、转换后的输出；显示单元电路与转换显示器，给使用者以能够感受的形式的显示信号，为使用者发现放电现象提供设备可能。从而实现了本实用新型的目的，解决了本实用新型所提出的技术问题。[0007]本实用新型的目的还可以通过下述方案予以解決。本发明所述暂态对地电压(TEV)传感器包括采用电容耦合式，超声波传感器采用压电式声传感器。电容稱合式便于米集放电信号并与位置密切相关，压电式声传感器便于反应放电幅值及放电脉冲数。同时使用这两种传感器，可在明确检测放电强度的同时，根据检测幅值的大小进行简单定位，检测幅值相对较大的传感器离放电点相对较近，从而确定局部放电源的位置。本实用新型所述调理电路中含有处理压电式声传感器拾取信号的外差电路，以便将被拾取的信号转换成一个人耳可判别、可听见的声音信号。使用者则可通过分析耳机中传来的放电声音以及显示屏上声压的大小，来判断电カ设备是否存在表面放电现象。本实用新型所述联接部件包括联接传感器与主机电路的光纤电缆，以保证将传感器的输出导入主机电路。本实用新型所述的光纤电缆两端设有可拆卸机构，即传感器只有在测试时通过光纤电缆与主机联接，不測试时将传感器与电缆、主机之间的连接拆除即可。这种可拆卸机构可方便连接、拆卸传感器与主机电路的连接，减小了存储设备体积，便于设备存储和运输。本实用新型所述监测装置壳体选用高強度、可屏蔽外界电磁干扰的材质，避免外界干扰，保证主机的检测正常工作。本实用新型以光纤电缆将经选用暂态对地电压(TEV )传感器和超声波传感器采集放电信号，传输给在屏蔽壳体中的主机电路，以包括依次相联带有外差电路的信号调理电路、数据采集単元、大容量数据存储単元的主机电路处理后，实时由输出端显示单元电路在转换显示器上，以可视听的复合信号，显示可判读的信息输出。本实用新型的有益效果是，集局部放电信号的传感、采集、处理、显示于一体，可以实现对l(T35kV电压等级金属封闭成套开关设备局部放电的带电巡检，不仅能发现内部放电和电晕，同时可以发现表面放电，而且能提供可读出的局部放电幅度(dB)和単位时间内的放电脉冲数、放电剧烈程度以及放电的部位。
图I是用于l(T35kV电压等级金属封闭成套开关设备局部放电检测装置的外形示意图；图2是图I的结构示意图。
具体实施方式
下面，參照附图、结合实施例对本实用新型局部放电检测装置作进ー步说明；但本实用新型并不受该说明的限制。附图中引出编号所代表的含义是I金属封闭成套开关设备的柜体表面2传感器3光纤电缆4信号调理电路5数据采集単元6数据存储単元7显示单元8控制单元9壳体10外差电路11超声波传感器接ロ 12触摸式显示屏13控制按钮区14上、下、左、右按键15开机键16充电指示灯17充电器接ロ 18外接耳机插ロ 19地电波传感器接ロ20螺纹副第一实施例是用于检测l(T35kV开关柜部件非正常放电的金属封闭成套开关设备局部放电检测装置，其传感器的尺寸为100X50X30mm，检测装置柜体尺寸为240 X 100 X 50mm,重量不超过0. 5kg，采用7. 8伏电池供电工作，检测装置主机设有充电器接ロ 17和充电指示灯16，见图I 一 2。本例，传感器2测试时垂直、紧密贴附在金属封闭成套开关设备的柜体表面I上。实施例中传感器有TEV传感器和超声波传感器两种，皆为长方体，体积较小，TEV传感器选用电容耦合式，能达到较高灵敏度，为满足局部放电检测宽频带要求，实施例采样频率设计为1.5-lOOMHz。超声波传感器采用压电式声传感器，压电晶体的振动模式采用了弯曲振动，因为弯曲振动压电换能器的结构简单、尺寸小、重量轻，易干与空气匹配。传感器灵敏度为-65dB中心频率选为40kHz。当开关设备产生局部放电时，将超声波传感器和地电波传感器2通过光线电缆3与超声波传感器接ロ 11和地电波传感器接ロ 19连接，由传感器拾取得到的局部放电信号通过光纤电缆传给置于屏蔽壳体9内的装置主机。光纤电缆可以尽量保证信号传输衰减较小。光纤电缆两端设有螺纹副20，即光纤电缆的两端安装有螺旋结构，当需要光纤电缆与主 机、传感器连接时旋转联接端即可结合，需要拆卸时反向旋转即可分离。主机电路设于壳体内，由光纤电缆将传感器采集的信号传输至检测装置主机电路，主机电路包括固定于壳体内含有滤波、隔离、放大功能的信号调理电路4、数据采集単元5、数据存储単元6、显示单元7和控制单元8。其中，信号调理电路、数据采集単元、数据存储单元、显示单元依次顺序相连，由传感器采集的放电信号输入后，经信号调理电路处理，再由数据采集单元将其转换为数字信号，于大容量数据存储単元存储，同时在显示単元上显示。控制单元与信号调理电路、数据采集单元、数据存储单元、显示单元分别相连,控制检测开始至结束的整个过程。本实施例触摸式显示屏12可实时显示检测图谱及检测数据，并为可触摸模式，以触摸方式实现测试过程的控制。检测装置主机的控制按钮区13含有上、下、左、右按键14，可控制显示屏光标位置。开机键15控制检测装置主机的开启与关闭。超声波传感器接收到超声波信号，经过信号调理电路中的外差电路10和主机中本地振荡器的共同作用，将放电幅值信号转换为音频信号，音频信号可通过外接耳机听取，实施例选用立体声耳机插ロ 18。本实用新型的TEV检测方式提供单个检测和连续检测两种模式，每种模式下都提供幅值检测界面、脉冲检测界面、两种检测界面。幅值检测界面显示局部放电幅值，并用緑、琥珀、红三色来指示放电的严重程度；脉冲检测界面下可以显示幅值、毎秒内放电脉冲数及剧烈程度。本例超声波检测方式能够显示局部放电幅值，并有绿、红两种颜色来指示放电的严重程度，增益采用60、80、100三档可调方式。外壳选择双色塑料防护壳体，保护检测装置内部各单元电路不受外界干扰，监测装置主机体积较小。本例适用于变电站、配电网中的开关柜、环网柜和电缆分支箱等配电设备的局部放电检测。如上，尽管本实用新型的基本结构、原理，通过上述实施例子以具体阐述，在不脱离本实用新型发明主_的前提下，根据以上所述的启发，本领域普通技术人员可以不需要付出创造性劳动即可实施多种变换、替代或组合形式，此处不再赘述。
权利要求1.金属封闭成套开关设备局部放电检测装置，包括壳体，与壳体相联、拾取待检测信号的传感器，固定于壳体、接受传感器输出的处理电路，联接、调节、控制与固定上述电路的部件；其特征在于传感器包括暂态对地电压传感器和超声波传感器(2);处理电路包括含有依次相联的信号调理电路(4)、数据采集単元(5)、数据存储単元(6)、含有显示电路与信号转换显示器的显示单元(7)，和分别与上述电路相联的控制単元(8)的主机电路。
2.如权利要求I所述金属封闭成套开关设备局部放电检测装置，其特征在于所述暂态对地电压传感器采用电容耦合式，超声波传感器采用压电式声传感器。
3.如权利要求2所述金属封闭成套开关设备局部放电检测装置，其特征在于所述调理电路中含有处理压电式声传感器拾取信号的外差电路(10 )。
4.如权利要求1、2或3所述金属封闭成套开关设备局部放电检测装置，其特征在于所述联接部件包括联接传感器与主机电路的光纤电缆(3 )。
5.如权利要求4所述金属封闭成套开关设备局部放电检测装置，其特征在于所述光纤电缆两端设有可拆卸的螺旋联接机构。
6.如权利要求1、2、3或5所述金属封闭成套开关设备局部放电检测装置，其特征在于所述壳体选用高強度、可屏蔽外界电磁干扰的材质。
7.如权利要求4所述金属封闭成套开关设备局部放电检测装置，其特征在于所述壳体选用高強度、可屏蔽外界电磁干扰的材质。
专利摘要金属封闭成套开关设备局部放电检测装置属检测设备，以光纤电缆(3)将暂态对地电压传感器和超声波传感器采集的放电信号，传输给包括依次相联的信号调理电路、数据采集单元、大容量数据存储单元(4、5、6)，和分别与上述电路相联的控制单元(8)的主机电路，主机电路的输出经显示单元(7)以放电幅度(dB)、单位时间内的放电脉冲数、放电剧烈程度和放电部位等的可判读形式，实时在转换显示器上显示；配以高强度、可屏蔽外界电磁干扰、包容固定主机电路与显示器的双色塑料防护壳体(9)。设备集放电信号的传感、采集、处理、显示于一体，可以实现对10~35kV电压等级金属封闭成套开关设备，内部放电、电晕和表面放电等局部放电的带电巡检。
文档编号G01R31/12GK202404199SQ20112043346
公开日2012年8月29日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者彭玲, 赵莉莉 申请人:山西省电力公司朔州供电分公司